Das Projekt "Teilvorhaben: Bausteine Auswertung F&E, Innovationen im Neubau, smarter Gebäudebetrieb und Szenarienbetrachtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Bauphysik durchgeführt. Die Begleitforschung adressiert mit dem Vorhaben die zentralen Fragestellungen zur Erreichung des klimaneutralen Gebäudebestands in Deutschland. Dies sind die Gebäudesanierung, der Neubau als Innovationstreiber, der smarte Gebäudebetrieb und die Systemintegration des Einzelgebäudes in das Gesamtsystem. Für den Bestand werden ganzheitlich optimierte Sanierungs- und Modernisierungsmaßnahmen für verschiedene Gebäudetypen und Fahrpläne für deren Umsetzung entwickelt. Im Vordergrund stehen in diesem Rahmen innovative Zukunftskonzepte, die Entwicklung robuster Gebäudeenergiekonzepte gegenüber dem Nutzerverhalten und ökonomischen Randbedingungen, sowie die Untersuchung der Suffizienz von Nutzern im Gebäudesektor. Im Neubaubereich steht die Identifikation und Aggregation innovativer und kostengünstiger Lösungen im Vordergrund. Energetische Potenziale von smarten Gebäudetechnologien und -regelungen werden quantifiziert und bewertet sowie eine Lastprofildatenbank für unterschiedliche Verbrauchsarten und Gebäudetypen erstellt. Flexibilitätspotentiale und netzreaktive Gestaltungsmöglichkeiten für Einzelgebäude werden in Abhängigkeit des Gebäudetyps und der urbanen Struktur ermittelt. In allen genannten Bereichen müssen unterschiedliche Akteure einbezogen werden, weshalb relevante Akteure und deren Rollen identifiziert und akteursgruppenspezifische Erfolgsfaktoren und Hemmnisse untersucht, sowie die Ergebnisse in einer Akteurslandkarte dargestellt werden. Aufbauend auf den quantifizierten Einsparpotentialen aller Kernbausteine, wird mittels Szenarienbetrachtung der gesamte deutsche Gebäudebestand und dessen Einsparpotentiale modelliert, skaliert und die Ergebnisse werden durch Webvisualisierungen den Projekten sowie der Öffentlichkeit auf der EWB-Plattform zur Verfügung gestellt. Der Wissenstransfer aller Ergebnisse dieser Begleitforschung geschieht ergänzend durch Veranstaltungen und Medien (intern und extern).
Das Projekt "Teilvorhaben: Bausteine für die Transformation - Akteurseinflüsse, Modernisierungsstrategien und systemdienliche Konzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, E.ON Energy Research Center, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik durchgeführt. Die Begleitforschung adressiert mit dem Vorhaben die zentralen Fragestellungen zur Erreichung des klimaneutralen Gebäudebestands in Deutschland. Dies sind die Gebäudesanierung, der Neubau als Innovationstreiber, der smarte Gebäudebetrieb und die Systemintegration des Einzelgebäudes in das Gesamtsystem. Für den Bestand werden ganzheitlich optimierte Sanierungs- und Modernisierungsmaßnahmen für verschiedene Gebäudetypen und Fahrpläne für deren Umsetzung entwickelt. Im Vordergrund stehen in diesem Rahmen innovative Zukunftskonzepte, die Entwicklung robuster Gebäudeenergiekonzepte gegenüber dem Nutzerverhalten und ökonomischen Randbedingungen, sowie die Untersuchung der Suffizienz von Nutzern im Gebäudesektor. Im Neubaubereich steht die Identifikation und Aggregation innovativer und kostengünstiger Lösungen im Vordergrund. Energetische Potenziale von smarten Gebäudetechnologien und -regelungen werden quantifiziert und bewertet sowie eine Lastprofildatenbank für unterschiedliche Verbrauchsarten und Gebäudetypen erstellt. Flexibilitätspotentiale und netzreaktive Gestaltungsmöglichkeiten für Einzelgebäude werden in Abhängigkeit des Gebäudetyps und der urbanen Struktur ermittelt. In allen genannten Bereichen müssen unterschiedliche Akteure einbezogen werden, weshalb relevante Akteure und deren Rollen identifiziert und akteursgruppenspezifische Erfolgsfaktoren und Hemmnisse untersucht, sowie die Ergebnisse in einer Akteurslandkarte dargestellt werden. Aufbauend auf den quantifizierten Einsparpotentialen aller Kernbausteine, wird mittels Szenarienbetrachtung der gesamte deutsche Gebäudebestand und dessen Einsparpotentiale modelliert, skaliert und die Ergebnisse werden durch Webvisualisierungen den Projekten sowie der Öffentlichkeit auf der EWB-Plattform zur Verfügung gestellt. Der Wissenstransfer aller Ergebnisse dieser Begleitforschung geschieht ergänzend durch Veranstaltungen und Medien (intern und extern).
Das Projekt "Weiterentwicklung von Methoden zur Simulation stoßbeanspruchter Stahlbetonstrukturen (SimSEB, Phase II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Statik und Dynamik der Tragwerke durchgeführt. Ein Flugzeugabsturz auf eine Stahlbetonstruktur wie sie bei Zwischenlager für hochradioaktive Stoffe sowie kerntechnischer Anlagen vorhanden sind, kann sowohl lokale wie globale Beschädigungen der Struktur verursachen. Aufgrund der verlängerten Zwischenlagerung hochradioaktiver Stoffe werden derzeitige Genehmigungszeiträume überschritten. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, auch eine langfristige Gewährleistung der Sicherheit, insbesondere bei Ereignissen wie dem absichtlichen oder unbeabsichtigten Flugzeugabsturz, zu untersuchen. Das Gesamtziel der geplanten Arbeiten besteht daher in der Weiterentwicklung von Analysemethoden zur Simulation der Schädigung von Stahlbetonstrukturen nuklearer Anlagen und Zwischenlager infolge stoßartiger Belastungen, welche etwa bei Flugzeugabsturzszenarien auftreten können. Die Erweiterungen der Analysemethoden sollen sich dabei auf - die ganzheitliche Simulation von Aufprallszenarien im Hinblick auf Maßstabseffekte und Fragen der Übertragbarkeit skalierter Aufprallversuche auf reale Zwischenlager- und Gebäudestrukturen, - multiple Barrieren, - Aufprallszenarien mit im Erdreich (unterirdisch) vorhandenen Gebäudestrukturen im Hinblick auf Konzepte unterirdischer Zwischenlager und erdverlegten Systemen mit sicherheitstechnischer Bedeutung und - nichtideale Aufprallszenarien wie etwa nichtsenkrechte Stöße, erstrecken. Diese Weiterentwicklungen und Untersuchungen sollen im direktem Bezug zu den baulichen Strukturen nuklearer Anlagen und insbesondere von Zwischenlagern und Zwischenlagerkonzepten, stehen. Hierzu u.a. notwendige experimentelle Untersuchungen und Erweiterung der Analysemethoden sollen dabei im Rahmen einer Beteiligung an Phase IV des VTT IMPACT Projektes erbracht werden. Weiterhin sollen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Robustheit der Analysemethoden Ergebnisse experimenteller und numerischer Studien aus vorangegangenen Verbundvorhaben der deutschen Reaktorsicherheitsforschung berücksichtigt werden.
Das Projekt "Weiterentwicklung von Methoden zur Simulation stoßbeanspruchter Stahlbetonstrukturen (Teilvorhaben im Verbundvorhaben SimSEB, Phase II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Gesamtziel ist die Weiterentwicklung und Erprobung von Methoden zur Simulation der Schädigung von Stahlbetonstrukturen nuklearer Anlagen infolge stoßartiger Belastungen, welche etwa bei Flugzeugabsturzszenarien auftreten können. Die Methoden umfassen neben der Anwendung der Programmsysteme LS-DYNA und AUTODYN auch Verfahren mit empirischen und semi-empirischen Ansätzen. Die Erweiterungen sollen sich dabei auf: - Simulation von Aufprallszenarien bezüglich der Übertragbarkeit von Ergebnissen skalierter Aufprallversuche auf reale Strukturen, - multiple Barrieren, - Aufprallszenarien mit im Erdreich vorhandenen Strukturen und - nichtideale Aufprallszenarien wie etwa nichtsenkrechte Stöße erstrecken. Hierzu sollen u.a. experimentelle Untersuchungen und Erweiterungen der Analysemethoden im Rahmen einer Beteiligung an Phase IV des VTT IMPACT Projektes erbracht werden. Weiterhin sollen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Robustheit der Analysemethoden Ergebnisse experimenteller und numerischer Studien aus vorangegangenen Vorhaben der deutschen Reaktorsicherheitsforschung berücksichtigt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Regulatorischer Rahmen und ökologische Aspekte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt. Die Projektpartner erstellen in diesem Projekt eine Machbarkeitsstudie, deren Ziel es ist, zu zeigen, dass die Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid, Wasser und Solarenergie im großtechnischen Maßstab möglich und wirtschaftlich ist. Der Prozess umfasst die Umwandlung von Sonnenstrahlung in Strom und Wärme. Diese beiden Energieträger decken vollständig den Bedarf der Subsysteme Hochdruck-Elektrolyse, Methanolsynthese und -destillation. Auch die Gewinnung reinen Kohlendioxids aus Abgasströmen kann durch solare Energieeinkopplung betrieben werden. Es ist geplant, mittelfristig eine solche Anlage in Tunesien zu errichten. Daher werden nicht nur technische Fragestellungen untersucht, sondern auch meteorologische, administrative, legislative und ökonomische. Teilweise werden diese Untersuchungen in Tunesien durchgeführt. Die TUHH agiert als wissenschaftlicher Projektpartner und übernimmt neben der neutralen wissenschaftlichen Begleitung und Unterstützung des Vorhabens vorwiegend die Analyse des (nachhaltigkeits-)regulatorischen Rahmens und die Untersuchung ökologischer Aspekte. Dabei ergeben sich Schnittstellen mit einer Vielzahl weiterer, aufeinander aufbauender Arbeitspakete. Zusätzlich hat die TUHH im Projekt die Aufgabe, wesentlich zur Publikation der Projektergebnisse beizutragen und einen Wissenstransfer über die Projektpartner hinaus zu ermöglichen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Feldtest zur cloudbasierten Erfassung und Bewertung dynamischer Effekte in Umrichter-dominierten Verteilnetzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von A. Eberle GmbH & Co. KG durchgeführt. Der stetig voranschreitende Strukturwandel im Energiesystem, weg vom zentralen Großkraftwerk und der Einspeisung in obere Verteilnetzebenen, hin zur hochgradig dezentralen Energieerzeugung mit Einspeisung vorrangig in die Niederspannungsebene, stellt bisherige Netzplanungs- und Betriebsführungsprämissen in Frage. Besonders im Bereich der Niederspannung erscheint eine einfache Fortführung der heutigen Datenerfassungs- und Betriebsführungskonzepte nicht zielführend zu sein. Zu groß ist die Zahl neu zu überwachender Teilnetze und zu andersartig scheinen die neuen Betriebsmittel zu sein. Besonders das Thema der dynamischen Wechselwirkungseffekte in Teilnetzen mit einem hohem Anteil von Wechselrichtern ist hierbei aktuell noch ein sehr schlecht verstandenes Themengebiet. Das Hauptziel im Gesamtprojekt AUTOGRID ist es, die aktuell erwachsenden neuen Anforderungen an effiziente und robuste Steuerungs- und Regelungskonzepte zu verstehen sowie derartige Konzepte zur Beherrschung des veränderten, dynamischen Systemverhaltens zu entwickeln. Hauptziel des Teilprojektes der A. Eberle GmbH & Co. KG ist hierbei die systematische Untersuchung im Rahmen eines Feldtests im realen Verteilnetz ob, bzw. welche dynamischen Phänomene als erstes auftreten können, wie diese Anomalien im Rahmen einer zu entwickelnden Referenzarchitektur aus Echtzeit-Messdatenerfassung und cloudbasierter Analytik effizient erkannt werden und im letzten Schritt durch neue simulative Ansätze in Netzplanung, Netzführung und ggf. autonomer Netzregelung kritischer Teilnetze entschärft werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchung und Modellierung von Technologiepiloten im zellularen System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik, Professur für Elektroenergieversorgung durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, ein Konzept für Aufbau und Betrieb eines auf hierarchisch zellularen Strukturen basierenden Energiesystems für Deutschland bei sehr hoher Durchdringung mit erneuerbaren Energien zu entwickeln. Die wirtschaftliche Bereitstellung von Flexibilitätsoptionen, energiewirtschaftliche Aspekte und die Systemsicherheit stehen im Vordergrund. Es wird ein auf bestehenden Strukturen und wirtschaftlich tragbarer Ansatz verfolgt, welcher das Energiesystem (Wärme, Elektrizität, Gas) unter Berücksichtigung europäischer Rahmenbedingungen formiert und weiterentwickelt. Das Teilvorhaben der TUD adressiert die Untersuchung von Technologieoptionen und der einhergehenden Flexibilität für einen optimierten Einsatz im Rahmen eines zellularen Systems. Arbeitsschwerpunkt der TUD ist dabei das Entwickeln geeigneter Modelle von Übertragungstechnologien, Energiewandlungssystemen und Speichern für die Kopplung der Sektoren Elektrizität, Wärme, Gas und Mobilität. Basierend auf den Ergebnissen der technisch-wirtschaftlichen Bewertung der jeweiligen Technologieoption sollen ausgewählte Modelle in den Simulatoren implementiert und deren Funktionalität evaluiert werden. Darüber hinaus beteiligt sich die TUD bei der Entwicklung des Szenariorahmens sowie bei der Validierung von Simulationsergebnissen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anwendungsrelevante CAE-Analysen und Nachweis des Mehrwertes an WEA-Rotorblättern unter Einsatz von neuen Werkstoffsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TECOSIM Technische Simulation GmbH durchgeführt. Im Projekt HANNAH erarbeitet ein Konsortium aus drei Forschungspartnern (ISD, DLR und IWES) und vier Industriepartnern (INVENT GmbH, TECOSIM Technische Simulation GmbH, SINOI GmbH und ZEISBERG GbR) Konstruktions- und Auslegungskonzepte, um neue Materialtechnologien für künftige Generationen von Windenergieanlagen mittel- bis langfristig in die industrielle Anwendung zu bringen. Der Beitrag von TECOSIM zum Projekt besteht in der FE-Simulation und Auslegung von kompletten Rotorblättern, die aus nanomodifizierten oder hybriden Materialien gefertigt werden. Insbesondere sollen durch solche Materialien erreichbare Verbesserungen im Hinblick auf höhere Festigkeiten und eine verminderte Rissanfälligkeit ergründet werden, die zu einer Gewichtsreduktion und einer Verlängerung der Lebensdauer führen. Die Realisierung größerer Windenergieanlagen erfordert aus Gründen des Transports und des Aufbaus eine Ausführung der Rotorblätter aus mehreren Segmenten. Die Auswirkungen dieser segmentierten Bauweise auf Festigkeit und Funktion der Anlagen soll in der Simulation eruiert werden. Weitere Inhalte des Teilvorhabens von TECOSIM bestehen in einer Untersuchung fertigungsrelevanter Aspekte der neuen Materialien im Rahmen einer Multiskalen-Analyse, z.B. hinsichtlich des Schwindungsverhaltens und dem Entstehen von Eigenspannungen bei der Aushärtung.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HV-Polysaccharides GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Erarbeitung, Erprobung und Skalierung eines neuartigen sequenziellen Extraktionsverfahrens, welches es erstmals die Gewinnung von hochreinem Xylan, Lignin und Faserstoff aus Buchenholz ermöglichen soll. Damit ist ein Anlagenkonzept verbunden, das bereits im verhältnismäßig kleinen Maßstab wirtschaftlich betrieben werden kann und so den Ansatz einer buchenholzbasierten Bioraffinerie erstmals industriell umsetzt. Die HV-Polysaccharides GmbH & Co. KG verfolgt in diesem Rahmen die Zielstellung, das mit dem kombinierten Prozess gewonnene Xylan zu charakterisieren und anwendungstechnische Untersuchungen durchzuführen. Schwerpunkte liegen dabei auf der für den pharmazeutischen Markt entscheidenden Qualitätssicherung und auf der Untersuchung von Einflüssen der Prozessoptimierung auf die Produkte.
Das Projekt "Im Vorhaben soll eine dem Wirkungsspektrum von GVO angemessene Methodik der Folgenabschätzung erarbeitet werden, die über eine reine Risikoabschätzung für Umwelt und Gesundheit hinausgeht." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften durchgeführt. Die Auswirkungen von GVO gehen über die Effekte hinaus, die im Rahmen einer strikten Untersuchung von Umwelt- und Gesundheitsrisiken festgestellt werden können. Zu ihnen zählen Wirkungen auf der ökologischen Ebene, ethisch begründete Konflikte, kulturelle sowie sozio-ökonomische Effekte. Für Letztere ist in der Gentechnikrichtlinie zu den Effekten der absichtlichen Freisetzungen von GVO zwar eine Untersuchung gefordert, es zeigte sich jedoch, dass es an Kriterien zur Charakterisierung der möglichen Wirkungen fehlt. Auch die Nachhaltigkeit der GVO-Anwendung über längere Zeiträume kann bisher mangels geeigneter Untersuchungsmethoden noch nicht im Rahmen der Zulassung beurteilt werden. Gleiches gilt für die Frage, ob ethische Probleme mit potenziellen GVO-Anwendungen verbunden sein werden. Dies sind Fragestellungen, die mit dem gegenwärtigen Instrumentarium der auf Risiken fokussierten GVO-Regulierung nur unzureichend oder gar nicht thematisiert und erfasst werden können. Hier sind weit mehr Folgen der Technikentwicklung und des Technikeinsatzes im Blick. Im Vorhaben werden deswegen Ansätze und Methoden der Technikfolgenabschätzung (TA) auf ihre Anwendbarkeit für die Beurteilung der Folgewirkungen von GVO hin geprüft. Zielsetzung: In diesem Vorhaben soll eine dem Wirkungsspektrum von GVO angemessene Methodik der Folgenabschätzung erarbeitet werden, die über die Kriterien einer reinen Risikoabschätzung für Umwelt und Gesundheit hinausgeht, aber einfacher und kurzfristiger umsetzbar als eine breit aufgestellte Technikfolgenabschätzung und damit auch für Einzelfallbewertungen verwendbar ist. Diese Methodik sollte sowohl - der gegenwärtigen Gentechnologie sowie auch ihren möglichen Weiterentwicklungen gegenüber angemessen sein, - mit den bestehenden Strukturen von Regulation und Governance im Einklang stehen und gleichzeitig - gut kommunizierbar und - behördlich handhabbar sein.
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| Bund | 26 |
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| Förderprogramm | 26 |
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| offen | 26 |
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